Avaliação dos fluxos de mercúrio para a atmosfera numa zona contaminada

Abstract

Com o objectivo de avaliar os fluxos de mercúrio gasoso total (MGT) emitidos para a atmosfera por sedimentos, coluna de água e algumas espécies autóctones de plantas do Esteiro de Estarreja (Juncus maritimus, Phragmites australis, Scirpus maritimus e Aster subulatus) numa área contaminada por Hg foram efectuadas várias amostragens com a aplicação de câmaras de fluxo dinâmicas construídas para o efeito. No caso das plantas pretende-se averiguar qual a sua importância na mobilização de Hg, assim como permitir a selecção das espécies que melhor se adequam a uma possível descontaminação da área por aplicação da técnica de fitorremediação. Na avaliação de fluxos de MGT nas interfaces sedimento/ar e água/ar usaramse câmaras de fluxo dinâmicas do tipo rígido enquanto que na interface planta/ar usou-se uma câmara de fluxo dinâmica do tipo semi-rígido. O fluxo de emissão foi calculado através de um balanço mássico entre o teor de Hg no ar de entrada e saída da câmara. O MGT foi amostrado através de armadilhas constituídas por um tubo em aço com enchimento de areia revestida a ouro segura com lã de quartzo, e analisado por espectrofotometria de absorção atómica utilizando o analisador de mercúrio LECO AMA 254. Em paralelo com os ensaios de medição dos fluxos foram ainda efectuadas amostragens de MGT no ar ambiente do Esteiro de Estarreja e também na cidade de Aveiro de modo a avaliar a contaminação do ar ambiente em Hg. Os fluxos de MGT obtidos para o sedimento do Esteiro de Estarreja variaram entre -2197 e 20676 ng m-2 h-1, reportando-se o fluxo negativo ao fim do dia. Os fluxos obtidos para a coluna de água do Esteiro variaram entre -786 e 2368 ng m-2 h-1 de novo com fluxos negativos após o pôr-do-sol. Para o Juncus maritimus as taxas de emissão variaram entre -6 e 4 ng gdw -1 h- 1; para a Phragmites australis variaram entre -10 e 11 ng gdw -1 h-1, para a Scirpus maritimus variaram entre 18 e 65 ng gdw -1 h-1, para a Aster subulatus variaram entre 67 e 192 ng gdw -1 h-1. A Aster subulatus foi a espécie que apresentou as taxas de emissão de MGT mais elevadas. O Juncus maritimus e a Phragmites australis são potencialmente as melhores plantas para a fitorremediação em termos de emissões pois apresentam as maiores taxas de remoção e as menores taxas de emissão. As concentrações de MGT no ar em Aveiro variaram entre 1 e 393 ng/m3, enquanto que no Esteiro de Estarreja variaram entre 7 e 2961 ng/m3. No esteiro de Estarreja, as concentrações de MGT atmosférico evidenciam uma forte influência dos ciclos de maré e temperatura, enquanto que em Aveiro os principais factores parecem ser a radiação solar e temperatura do ar.

ABSTRACT: With the objective to determine the total gaseous mercury (TGM) flux emitted to the atmosphere by sediments, water column and some endemic plants from Esteiro de Estarreja (Juncus maritimus, Phragmites australis, Scirpus maritimus and Aster subulatus) in a contaminated area with Hg, many samplings were performed with the application of dynamic flux chambers built to the effect. In the plants case the objective is to determine their importance in the Hg mobilization, as well to select the species which best adequate to a possible decontamination of the area by applying the phytoremediation technique. In the mercury flux evaluation in the interfaces sediment/air and water/air it was used a rigid dynamic flux chambers and in the interface plant/air was used a semi-rigid dynamic flux chamber. The emission flux was calculated by a mass balance between the amounts of Hg in the air entering and exiting the chamber. The TGM was sampled using traps constituted by steel tube with sand covered with gold closed with quartz wool, being later desorbed and analysed by atomic absorption using the mercury analyzer LECO AMA 254. In parallel with the TGM flux measurements were also performed sampling of the gaseous mercury in the ambient air in Esteiro de Estarreja and also in Aveiro city in order to evaluate the Hg contamination in air. The TGM flux obtained for the sediments of the Esteiro de Estarreja varied from -2197 to 20676 ng m-2 h-1, reporting the negative flux at the end of the day. The flux obtained to the Esteiro water column varied from -786 to 2368 ng m-2 h-1 again with the negative flux after the sunset. The emission rates to the Juncus maritimus varied from -6 to 4 ng gdw -1 h-1; to Phragmites australis varied from -10 to 11 ng gdw -1 h-1; to Scirpus maritimus varied from 18 to 65 ng gdw -1 h-1, to Aster subulatus varied from 67 to 192 ng gdw -1 h-1. The Aster subulatus was the species that presented the highest TGM emission rates. To the phytoremediation purposes the Juncus maritimus and the Phragmites australis are potentially the best species in terms of emissions because they have the highest removal rates and the lowest emission rates. The TGM concentration in Aveiro atmosphere varied between 1 and 393 ng/m3 while in Esteiro de Estarreja varied from 7 to 2961 ng/m3. In Esteiro de Estarreja, the atmospheric MGT concentrations display a strong tidal variation and temperature influence, while in Aveiro the main factors seem to be the solar radiation and air temperature.